ISO8601基本介绍

概述

看到ISO就知道这是国际标准化组织为了实现统一标准而定义的规范，规范是反复使用的、多数人知晓的、更容易被大家都理解的一系列共识和要求，了解规范是很重要的。虽然我们根本不可能把众多的规范都系统学习，但是常见、常用的规范还是应该花点时间看一下，毕竟，不看不学，它们还是会不断地在你面前出现，一直让你感到困惑。

最近在学习BPMN 2.0规范的定时器事件（Timer Events）时，第一次见到PT2M这样的表达式，于是搜索学习了一下，发现它们使用的是ISO 8601日期时间表示法。 本文简单记录一下ISO8601规范是如何表示日期、日期时间、时间间隔和循环时间。


规范介绍

如何表示日期

符号

  • 年：由4数字组成，格式为YYYY
  • 月：由2位数字组成，格式为MM
  • 日：由2位数字组成，格式为DD
  • 周：由字母W加1位数字组成，格式为Wn

格式

日期的表示可以分为基本格式（只使用数字）和扩展格式（使用短横线“-”分隔年、月、日）。

表示法

日历日期

也就是我们最常见的日历形式，用4位数字表示年、2位数字表示月、2位数字表示日。

  • 2020年的第7个月可以表示为：2020-07或者202007。
  • 2020年7月20日可以表示为：2020-07-20或20200720。
  • 2020年第19个星期可以表示为：2020-W19或2020W19。
  • 2020年就只能用2020表示。
顺序日期

某个日期在一年中的第几天，用3位数字表示这一天在一年中的序数，平年365天、闰年366天。例如：2020年7月20日是2020年的第202天，可以表示为2020-202或2020202。

星期日历

同时使用星期和天，即一年中的某个星期中的第几天，用字母W加2位数字表示是一年中的最几周，再加上1位数字表示是一周内的第几天。例如：2020年7月20日（星期一）是2020年的第30周的第一天，可以表示为2020-W30-1或2020W301。

W字母后的2位数字表示的是一年中的第几周，因为一年是52周/53周，所以要用2数字表示；而一周只有7天，所以用1位数字表示就够了。

敲黑板、划重点：

那么一年中的第一周是怎么确定的呢，是不是元旦所在的那一周就算是第一周了？

答案是否定的，元旦在的周未必就是第一周，具体来讲ISO 8601确定一年中的第一周有下面四种等效的方法（等效就是说这4种判定方法效果是一样的，无论用哪个判断出来的结果都是一样的）：

  • 本年度第一个星期四所在的星期
  • 1月4日所在的星期
  • 本年度第一个至少有4天在同一星期内的星期
  • 星期一在去年12月29日至今年1月4日以内的星期

让我们验证一下：

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  • 本年度第一个星期四所在的星期：也就是1月2日所在的那一周，即，2019-12-30 ~ 2020-01-05
  • 1月4日所在的星期：直接看图，1月4日就是在2019-12-30 ~ 2020-01-05的这一周
  • 本年度第一个至少有4天在同一星期内的星期：2020-01-01到2020-01-05，已经有5天了
  • 星期一在去年12月29日至今年1月4日以内的星期：星期一是2019-12-30，正好是在2019-12-29到2020-01-04这个区间

再举个例子：2020-W01-3，这个表示法是要定位在2020年的第一周的第3天，参照上面的介绍，2020年的第一周是2019-12-30 ~ 2020-01-05的这一周，这一周的第3天就是2020-01-01。可以访问这个网站或者这个网站来验证一下。

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如何表示时间

符号

  • 时：由2数字组成，格式为hh（00~24，其中24仅用于表示日历一天结束时的午夜）
  • 分：由2位数字组成，格式为mm（00~59）
  • 秒：由2位数字组成，格式为ss（00~60，其中60只用来表示闰秒）

格式

ISO8601使用24小时制时钟系统，时间的表示可以分为基本格式（只使用数字）和扩展格式（使用冒号“:”分隔时、分、秒）。

表示法

  • 包含时分秒毫秒，hhmmss.sss或hh:mm:ss.sss，例如：212805.355或21:28:05.355。

  • 包含时分秒，hhmmss或hh:mm:ss，例如：212805或21:28:05。

  • 包含时分，省略秒，hhmm或hh:mm，例如：2128或21:28。

  • 只包含小时，hh，例如21。

时区

  • 如果时间是UTC时间，那么直接在时间的后面添加一个大写字母“Z”（Zone的缩写），注意没有空格。
  • 这个Z其实是UTC时间零时区的标识符，因此如果时间是在零时区，那么就可以这样表示时间。
    • 表示完整的时、分、秒，例如，晚上11点08分05秒：23:08:05Z或230805Z。
    • 只表示小时和分，例如，晚上11点08分：23:08Z或2308Z。
    • 只表示小时，例如，晚上11点：23Z。
  • 如果不是UTC的零时区，用实际的时间加上时差表示，例如，东八区的时间表示为UTC+8，晚上11点08分05秒就可以表示为230805+0800或23:08:05+08:00，也可以简化为230805+08。

如何表示日期和时间

将日期和时间合并表示时，要在时间的前面加一个大写字母“T”（Time的缩写）。

例如，表示东八区时间2020年7月21日22点06分15秒，就可以写成：20200721T220615+08:00或2020-07-21T22:06:15+08:00。


如何表示一段时间

以一个大写字母“P”（Period）开头，后面跟着代表日期、时间或者星期的大写字母符号。Y, M, W, D, H, M, S。注意，这里为什么会有两个M稍后会解释到。

例如，在一年三个月五天六小时七分三十秒内，可以写成P1Y3M5DT6H7M30S。

当值为0时，表示日期和时间的值是可以省略的，但是日期和时间必须要有一天，不能都省略，即只有一个字母P这种形式是不允许的，如果你想表示一段0秒钟的时间，PT0S或者P0D，都是可以的，而且是等效的。

之前我们提到了字母M，其实M既可以表示月(Month)也可以表示分钟(Minute)，为了解决这个模棱两可的问题，就需要重点看这个大写字母T，主要是看它放在什么位置上，如果放在字母T后面，表示的是分钟，否则表示的是月。例如：P1M表示一个月，而PT1M表示是一分钟。

Y, M, W, D, H, M, S这些表示单位的大写字母前面的数值，最小单位是可以为小数的，例如：P0.5Y，就表示半年。小数部分可以用逗号或者句号来指定，即PT0.5Y或PT0,5Y。

ISO8601规范不限制日期和时间的值超过“转换点”（比如分钟，59就是它的转换点，当过了59，就该轮转回到00了），因此PT36H和PT1D12H是一样的。但是一定要记住，当与夏令时间转换时，PT36H就与PT1D12H是不同的了（在一些实现夏时令的国家到了夏天一天只有23小时）。


如何表示时间间隔

从一个时间开始到另外一个时间结束，或者从一个时间开始持续一段时间。格式是在开始时间和结束时间，或者是开始时间和持续的一段时间之间用一个反斜线“/”分隔。例如，19871111/20200721或19871111/P33Y。

总共有4种方式表示时间间隔：

  • 包含开始时间和结束时间，即/，例如：2007-03-01T13:00:00Z/2008-05-11T15:30:00Z。

  • 包含开始时间和持续时间，即/，例如：2007-03-01T13:00:00Z/P1Y2M10DT2H30M。

  • 包含结束时间和持续时间，即/，例如：P1Y2M10DT2H30M/2008-05-11T15:30:00Z。

  • 只包含持续时间，即，例如：P1Y2M10DT2H30M。


如何表示循环重复

格式

R[循环次数][/开始时间]/时间段[/结束时间]

注：字符串的第一位固定是大写字母R，后面的循环次数、开始时间、结束时间是非必需存在项；时间段必须存在。

分段说明

循环次数：

整数值，表示要循环的次数，如R1表示循环1次；R123表示循环123次。当不指定次数时，即只有一个字母R表示一直循环。

开始时间、结束时间：

  • 分别表示第一次运行的时间和截止时间（到了这个时间循环就要中止）。

  • 使用字母“T”来分隔日期和时间。

  • 可以在时间后面跟上时区，比如+8:00表示东八区、-7:00表示西七区，默认是0时区，可以用字母“Z”表示，也可以不写。

时间段：

  • 以字母“P”开始，后面要跟上代表时间的大写字母（Y、M、D、H、M、S、W）。

  • 使用字母“T”来分隔日期和时间。

  • 如果没有年月日，字母“T”也不能省略。比如：P1DT1M（每隔1天零1分钟执行一次）、PT1H（每隔一小时执行一次）。

示例

  1. R3/20200718T130000+08/P0Y6M5DT3H0M0S

    在这个例子中只包含循环次数、开始时间和时间间隔，因些解释为：从北京时间2020年7月18日的下午1点起开始循环，每次循环的间隔是6个月零5天3小时，一共循环3次。

  2. R/P1Y2M/20250101

    在这个例子中，只包含时间间隔和结束时间，因此解释为：每次循环的时间间隔是1年零2个月，一直循环下去，直到2025年的1月1日为止。


案例分析

如果还有印象的话，2020年元旦很多技术人的公众号订阅中都收到了类似”因为使用YYYY-MM-dd来格式化时间，元旦当天被老板喊回去改代码”这样标题的文章推送，我们简单看一下这个问题。

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造成这个问题的根本原因在于格式化符号YYYY和yyyy在Java中表示年份的时候是两套日期体系的东西。YYYY默认是ISO8601标准的年份模式，而yyyy是格里高利历的年份（也就是我们日常用的那个公历）。

Java’s DateTimeFormatter pattern “YYYY” gives you the week-based-year, (by default, ISO-8601 standard) the year of the Thursday of that week.

ISO8601的年是基于周历的年，也就适用前面提到的4种等效判定法来找到这一年的第一周，我这里习惯使用第一个周四所在的那个星期或者1月4日所在的那个星期，下面的2020年1月的第一周就是2019-12-30到2020-01-05的这一周是属于2020年的第一周。这样就解释了，为什么明明应该格式化日期为2019-12-31，使用了YYYY却显示成了2020-12-31，整整多出一年：因为2019-12-31这一天正好是的2020年的第一周了，由此得出的基于周的年，就是2020。

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题外话

  • 正是在ISO8601的定义中将星期一定义为了每周的第1天，星期日定义为了一周的最后1天。在一些美国使用的规范里是将星期日作为第一天的。
  • ISO 8601:2004不再允许缺省（默认）世纪仅用两位数字表示年，而ISO 8601:2000的中国的国际GB/T 7408-2005还是可以用两位数字表示年的，这样就会存在年与小时数混淆的问题。
  • ISO 8601-1:2009不再允许使用24:00。
  • 小数可以加到时、分、秒这三个时间元素中的任何一个上。用逗号“,”或者句号“.”分隔，在规范中小数部分的小数位数没有限制，但是还是要让通信的参与方都协商一致，比如Microsoft SQL Server就是使用3位小数，例如：yyyy-mm-ddThh:mm:ss[.mmm]。

积累

  • daylight saving time（DST）：翻译成夏令时

    我们国家曾经在1986年的4月开始实行过夏令时，操作办法是在4月的第一个星期日凌晨2点整的时候，把表的时针拨快1小时，也就是直接变成了凌晨3点。等到9月份的第一个星期日的凌晨2点整的时候，再把表的时针拨慢1小时，也就是直接变成凌晨1点。这段时间就是夏令时，每天都比非夏时令少一个小时。

    实行夏令时说是为了节约电能，夏天嘛，天亮的早，5点就亮天了，人为的给你提前一时，直接给你改成6点， 也就是说你从零点开始睡到天亮，实际才睡了5个钟头，人家就非说是到6点了，是不是比周扒皮还鸡贼。不过到1992年的时候夏令时就不再执行了。

  • a full stop：翻译成号句，原文语境是either a comma or a full stop，难道不可以用dot咩？

  • to resolve ambiguity[ˌæmbɪˈɡjuːəti]：翻译成解决歧义，以后可以在代码注释和文档里经常拽一下。

  • carry over points：翻译成转换点，但是好像没有上下文的时候这个转换点又很难理解，不知道可不可以译成进位点。


参考资料

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